CN102923905A - 一种稀土冶炼废水的处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种稀土冶炼废水的处理方法及装置，所述稀土冶炼废水的处理方法适用于处理稀土湿法冶炼过程中产生的含氨量低的皂化废水，所述稀土冶炼废水的处理方法将废水处理与燃煤锅炉烟气处理相结合，所述方法包括：废水的隔油池、气浮除油及除P507；加石灰水进行中和反应，采用浓密机进行一级固液分离，污泥进行压滤处理；上清液微调碱送入脱硫除氮副塔，出水进入曝气沉淀池；微调PH后的上清液泵提升至曝气生物滤池；生化后出水泵提入折点投氯反应罐内，较高余氯量出水再次提升至燃煤锅炉配套的脱硫脱氨主塔，出水絮凝沉淀后达标排放。处理后的废水中重金属离子、COD、氨氮可达标排放。

Description

一种稀土冶炼废水的处理方法及装置

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种稀土冶炼废水的处理方法及装置，所述稀土冶炼废水的处理方法适用于处理钠皂法或钙皂法稀土湿法冶炼生产过程中产生的含氨量低的生产废水，也适用于氨皂化生产废水中低浓度含氨废水的处理。 

背景技术

我国稀土资源丰富，稀土资源储量约8800万吨，占世界比例为30.7%，稀土资源主要分布在四川、内蒙古、山东、广东、江西、湖南、福建、云南、浙江等地。2005年，我国稀土冶炼分离产品达到10.39万吨，占世界总需求量的90%以上。 

稀土冶炼工艺主要有湿法和火法两种，以往湿法冶炼萃取分离过程采用液氨或氨水皂化，作为皂化剂不进入产品，最终以氯化铵废水形式排放。由于浓度高达几万毫克升，采用蒸氨工艺、空气吹脱工艺为代表的资源回收工艺成为众多稀土冶炼厂选用的含氨废水处理工艺。2011年底，国家有关部委下达稀土冶炼行业严格限制采用液氨或氨水作为皂化剂，采用对环境污染较少的烧碱作为皂化剂，生产排放的废水中含氨离子大幅度降低，基本稳定在200-300ppm之间。由于含氨量较低，不具备资源回收的价值。 

稀土湿法冶炼废水采用烧碱作为皂化剂的工艺，皂化及其它废水混合后经气浮除油、化学沉淀后的生产废水，其含盐量较氨皂化工艺大幅度提高，高达2.5-3.5%，电导率高达50000-70000μs/cm，COD150-300mg/L，氨氮200-300mg/L。高含盐量，低有机物，高钙离子、高氯离子特点是该类废水处理难点。目前该类污水处理主要采用物化工艺，主要包括：离子交换法、蒸发浓缩法、化学沉淀法、折点投氯法、空气吹脱法、蒸汽气提法。      

离子交换法采用斜发沸石对氨具有较强的吸附选择性，由于吸附容量有限，再生复杂，主要适用于低浓度含氨废水处理，氨氮可以达标，但是COD无法达标。蒸发浓缩法氨氮回收率较高，出水容易达标，但是能耗高，运行费用高，设备腐蚀大，投资较高。化学沉淀法为投加磷酸或磷酸氢盐和镁盐生成磷酸氨镁（鸟粪石）的方法，主要问题为处理成本较高，原料供给困难，对低浓度含氨废水去除效果较差，氨氮及COD指标无法达标排放。折点投氯法把废水调节在PH=7左右，按Cl^-：NN₄ ⁺=8:1，主要适用于低浓度含氨废水处理，氨氮可以达标，但是COD无法达标。物化方法不能将氨氮浓度降到足够低（如100 mg/L以下），而生物脱氮会因为高浓度游离氨或者亚硝酸盐氮而受到抑制，加上有机物较低，含盐量较高，生物处理工艺极少被采用。但生物处理处理具有成本低，出水水质可达标等优点。

目前企业普遍采用隔油预处理，然后加石灰水中和沉淀，上清液排放。大部分中小型企业配套废水量在500-1200m³/d，随废水排放的COD指标在130-500mg/L、氨氮指标为65-200mg/L，均无法达到《稀土工业污染物排放标准》的排放要求。 

国内大部分采用湿法稀土冶炼工艺的中小型企业原有配套的空气吹脱除氨塔（蒸氨塔）由于原水中含氨浓度较低，氨的去除率较低，能耗高，再加上基本采用石灰水进行中和处理，结垢严重，设施大多数都处于停用状态。 

综上所述，我国目前大部分稀土冶炼企业由于废水处理处理技术水平及运行费用限制，面临着严峻的环保压力，制约着产业的发展。自国家严禁氨皂化工艺而采用钠碱皂化工艺后，废水中的含盐量上升，含氨量下降，采用传统的废水处理工艺已不能满足环保要求，对周边环境造成极大的污染。 

因此，现有技术还有待于改进和发展。 

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种稀土冶炼废水的处理方法及装置，所述稀土冶炼废水的处理方法适用于处理稀土湿法冶炼过程中产生的含氨量低的皂化废水，旨在解决目前由于稀土湿法冶炼企业生产工艺由氨皂化工艺调整为钠碱皂化工艺后引起的皂化废水中含盐量增加及含氨量减少，而原有的污水处理配套的空气吹脱工艺设施、蒸氨工艺设施能耗极高、而且氨资源回收价值不高，导致系统运行成本太高的问题。 

本发明的技术方案如下： 

一种稀土冶炼废水的处理方法，用于处理稀土湿法冶炼过程中产生的含氨量低的皂化废水，所述稀土冶炼废水的处理方法将废水处理与燃煤锅炉烟气处理相结合，其中，所述稀土冶炼废水的处理方法具体包括以下步骤：

A、皂化废水先通过隔油池、气浮池，去除浮油和P507；

B、在皂化废水中加入石灰水进行中和反应，以中和皂化废水中的重金属、草酸及其它酸性物质，再加入用于沉淀颗粒物质的PAM；

C、采用高效浓密机进行废渣沉淀，将所得废渣压滤后回收，将从高效浓密机出水的皂化废水用烧碱微调pH值后投加脱氨剂，泵提进入用于燃煤锅炉烟气处理的脱硫除氮副塔，参与脱硫除氮副塔内的脱硫除氨反应，降低皂化废水中的氨；

D、出水进入一级曝气沉淀池，氧化皂化废水中的亚硫酸根离子和吸附皂化废水中的有机物，微调pH值，投加絮凝剂进行沉淀；

E、出水泵提进入曝气生物滤池，对皂化废水中的有机物、氨氮进行吸附和生物降解；

F、出水进入折点投氯反应塔，采用折点投氯反应去除皂化废水中的氨氮；

G、出水进入用于燃煤锅炉烟气处理的脱硫除氮主塔，参与脱硫除氮主塔内的脱硫除氮反应，降低皂化废水中的余氯含量；

H、出水进入二级曝气沉淀池，氧化皂化废水中的亚硫酸根离子和吸附皂化废水中的有机物；

I、出水经絮凝沉淀后达标排放。

所述稀土冶炼废水的处理方法，其中，所述步骤A还包括： 

所述皂化废水与后续步骤中产生的生产废水混合；

所述生产废水包括沉淀废水、洗涤废水。

所述稀土冶炼废水的处理方法，其中，所述的步骤B具体为： 

所述皂化废水经过均质后进入中和反应池，加石灰水进行中和反应，调节PH为9-10，加入5mg/l的用于沉淀颗粒物质的PAM。

所述稀土冶炼废水的处理方法，其中，所述步骤C中，所述皂化废水用烧碱微调PH为10-11。 

所述稀土冶炼废水的处理方法，其中，所述步骤D中，采用浓硫酸微调pH值为8-9；所述絮凝剂为PAM，投加浓度为3-5ppm。 

所述稀土冶炼废水的处理方法，其中，所述的步骤F中，所述折点投氯反应中按Cl^-：NN₄ ⁺=8:1进行投加次氯酸钠，所述皂化废水在所述折点投氯反应塔内的停留时间为30-50min。 

所述稀土冶炼废水的处理方法，其中，所述步骤I中，所述絮凝沉淀过程为在皂化废水中投加50-80mg/L的絮凝剂PAC和3mg/L的助凝剂PAM。 

一种稀土冶炼废水的处理装置，用于实现如上所述的稀土冶炼废水的处理方法，所述稀土冶炼废水的处理装置与烟气脱硫脱氮装置相结合，所述烟气脱硫脱氮装置包括脱硫除氮主塔和脱硫除氮副塔，脱硫除氮主塔和脱硫除氮副塔通过管道相连，其中，所述稀土冶炼废水处理装置包括：隔油池、气浮池、调节池、中和反应池、高效浓密机、一级曝气沉淀池、曝气生物滤池、折点投氯反应塔、二级曝气沉淀池、絮凝沉淀池； 

所述隔油池、气浮池、调节池、中和反应池、高效浓密机通过管道依次连接；所述高效浓密机通过管道与所述脱硫除氮副塔相连，所述一级曝气沉淀池通过管道与所述脱硫除氮副塔相连；所述一级曝气沉淀池、曝气生物滤池、折点投氯反应塔通过管道依次相连；所述折点投氯反应塔通过管道与所述脱硫除氮主塔相连，所述二级曝气沉淀池通过管道与所述脱硫除氮主塔相连，所述二级曝气沉淀池与絮凝沉淀池通过管道连接。

所述的稀土冶炼废水的处理装置，其中，所述脱硫除氮主塔内由下至上设置有用于烟气进入的旋流进气装置、用于排出烟气的排气装置和用于喷淋烟气的多层无堵塞螺旋型实心锥形喷嘴装置；所述多层无堵塞螺旋型实心锥形喷嘴装置通过管道与所述折点投氯反应塔相连； 

脱硫除氮副塔内设置有3-5个用于处理烟气的处理单元，每个处理单元内由下至上设置有用于进气的单层布气装置和用于喷淋烟气的单层无堵塞螺旋型空心锥形喷嘴装置；所述单层无堵塞螺旋型空心锥形喷嘴装置通过管道与所述高效浓密机相连。

所述的稀土冶炼废水的处理装置，其中，所述稀土冶炼废水的处理装置还包括备用脱氯装置，所述脱氯装置通过管道与所述折点投氯反应塔和絮凝沉淀池相连； 

所述稀土冶炼废水的处理装置还包括一级缓冲池、二级缓冲池和三级缓冲池，所述一级缓冲池设置在高效浓密机和脱硫除氮副塔之间，所述二级缓冲池设置在所述一级曝气沉淀池与曝气生物滤池之间，所述三级缓冲池设置在曝气生物滤池和折点投氯反应塔之间。

有益效果：本发明根据湿法稀土冶炼企业的实际情况，把锅炉烟气治理和生产废水治理有机结合起来，充分利用锅炉烟气富含煤灰、二氧化碳、二氧化硫及较高烟气温度等特点，同时也利用了废水治理工艺中碱性较高、吹脱脱氨需要加温、折点投氯工艺后余氯较高、需要削减有机物、氨氮等特点。经过本发明所提供的废水方法处理后，钠皂（钙皂）法稀土生产废水中重金属离子、COD、氨氮可达标排放，同时燃煤锅炉的烟气黑度、二氧化硫、氮氧化物等指标均能达标排放。本发明所提供的废水综合治理的工艺及设备在节能减排、以废治废、达标排放方面都取得了较好的效果。 

附图说明

图1为本发明的钠皂法稀土生产废水处理装置的结构功能框图。 

图2为本发明的钠皂法稀土生产废水处理装置的脱硫脱氮主塔、脱硫脱氮副塔设备图。 

具体实施方式

本发明提供一种稀土冶炼废水的处理方法及装置，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 

国内大部分采用湿法稀土冶炼工艺的中小型企业，基本上都需要配套燃煤蒸汽锅炉，燃煤锅炉容量普遍为4-10T/H，燃烧煤中含硫量为2-3%（甚至更高），烟气量在12000-30000m³/H，排放烟气温度160-210℃，排放烟气中二氧化硫含量在3200-4800mg/m³，氮氧化物含量在450-600mg/m³，二氧化碳含量在7-9%。燃煤蒸汽锅炉配套了麻石水磨除尘器，普遍采用石灰湿法脱硫，但脱硫效率在65%以下，脱氮效率在20%以下，无法达到《锅炉大气污染物排放标准》的排放要求。 

因此，本发明中把稀土冶炼废水治理和燃煤锅炉烟气治理结合起来，充分利用锅炉烟气富含煤灰、二氧化碳、二氧化硫及较高烟气温度等特点，同时也利用了废水治理工艺中碱性较高、吹脱脱氨需要加温、折点投氯工艺后余氯较高、需要削减有机物、氨氮等特点。经过本发明所提供的废水方法处理后，皂化废水中重金属离子、COD、氨氮可达标排放，同时燃煤锅炉的烟气黑度、二氧化硫、氮氧化物等指标均能达标排放。 

本发明所提供的稀土冶炼废水的处理方法，用于处理稀土湿法冶炼过程中产生的含氨量低的皂化废水，所述稀土冶炼废水的处理方法适用于处理钠皂法或钙皂法稀土湿法冶炼生产过程中产生的含氨量低的皂化废水，也适用于氨皂化生产废水中低浓度含氨废水的处理。其中，所述稀土冶炼废水的处理方法将废水处理与燃煤锅炉烟气处理相结合，具体包括以下步骤： 

A、皂化废水先通过隔油池、气浮池，去除浮油和P507（2－乙基已基膦酸单2－乙基已基酯）；所述皂化废水还可以与后续步骤中产生的沉淀废水、洗涤废水等生产废水混合，再进入步骤B；

B、在皂化废水中加入石灰水进行中和反应，以中和皂化废水中的重金属、草酸及其它酸性物质，再加入用于沉淀颗粒物质的PAM；

C、采用高效浓密机进行废渣沉淀，将所得废渣经过压滤机压滤后回收，将从高效浓密机出水的皂化废水用烧碱微调pH值后投加脱氨剂，泵提进入用于燃煤锅炉烟气处理的脱硫除氮副塔，参与脱硫除氮副塔内的脱硫除氨反应，降低皂化废水中的氨；

D、出水进入一级曝气沉淀池，氧化皂化废水中的亚硫酸根离子和吸附皂化废水中的有机物，微调pH值，投加絮凝剂进行沉淀；

E、出水泵提进入曝气生物滤池，对皂化废水中的有机物、氨氮进行吸附和生物降解；

F、出水进入折点投氯反应塔，采用折点投氯反应去除皂化废水中的氨氮；

G、出水进入用于燃煤锅炉烟气处理的脱硫除氮主塔，参与脱硫除氮主塔内的脱硫除氮反应，降低皂化废水中的余氯含量；

H、出水进入二级曝气沉淀池，氧化皂化废水中的亚硫酸根离子和吸附皂化废水中的有机物；

I、出水经絮凝沉淀后达标排放。

具体地，所述步骤A中，皂化废水首先进入隔油池，停留时间为20-30H，大部分煤油、P507被去除。然后泵入气浮池，皂化废水的浮油被刮入气浮池的收油槽。所述气浮池可以为涡凹气浮池。优选地，所述皂化废水经过气浮池后，出水与沉淀废水和清洗废水等生产废水先进入综合废水调节池进行混合，混合废水在综合废水收集池的有效停留时间为10-15H。 

所述步骤B中，所述皂化废水在进入中和反应池前可先进入调节池进行均质，以提高反应效果。经调节池均质后的皂化废水泵提进入中和反应池，加石灰水进行中和反应，调节PH为9-10，加入5mg/l的PAM（聚丙烯酰胺），用于沉淀皂化废水中的颗粒物质。 

所述步骤C中，所述皂化废水经过中和反应后进入高效浓密机内进行废渣沉淀，具体为，通过所述高效浓密机将所述皂化废水进行固液分离，所得固体为废渣，所述废渣泵入压滤机进行压滤处理后回收。经过废渣沉淀后后的皂化废水在进入脱硫除氮副塔前可以先进入第一缓冲池，进一步均化水质和稳定水量。然后在所述皂化废水中投加烧碱进行PH微调至PH10-11，并投加脱氨剂，然后泵提进入用于燃煤锅炉烟气处理的脱硫除氮副塔，参与脱硫除氮副塔内的除钙、脱硫、脱氨反应，通过烟气的吹脱作用降低废水中的氨。所述皂化废水经多层无堵塞脱硫喷嘴喷淋烟气，气液比可以达到600：1以上，烟气中二氧化硫、二氧化碳与皂化废水中的氢氧化钙进行反应。同时皂化废水中的氨在高效脱氨剂的作用下，经过高温烟气的吹脱，皂化废水中的氨变成氨气从皂化废水中溢出，达到除氨的目的，同时也净化了烟气中的煤灰。由于被吹脱出来的氨气在烟气中浓度较低，大部分氨气随烟气从高位烟囱排出。其中，所述皂化废水进入脱硫除氮副塔压力必须保证≥35米。 

所述步骤D中，从脱硫除氮塔排出的皂化废水进入一级曝气沉淀池，所述一级曝气池包括曝气池和沉淀池。首先，所述曝气池采用高强度曝气，对皂化废水充氧，进一步氧化皂化废水中亚硫酸酸根离子，同时曝气池还接收来自沉淀池中的截留下来的煤灰，在搅拌作用下，粉煤灰与皂化废水充分接触，吸附皂化废水中的有机物。随后采用浓硫酸调节PH值为8-9，投加3-5ppm的PAM后沉淀。进行沉淀后的上清液进入曝气生物滤池，再进入所述曝气生物滤池前，可以先进入第二缓冲池，进一步均化水质和稳定水量。 

所述步骤E中，出水排入曝气生物滤池，过滤速度不高于2.0M/H，气水比为4-6：1，所述曝气生物滤池包括厌氧滤池和好氧滤池，皂化废水分别流经所述厌氧滤池和好氧滤池。在各滤池中投加相应的耐盐生物菌种，包括除污菌、除氨菌、除油菌，好氧池出水按处理量的100-200%回流至厌氧池，通过改性沸石和生物陶粒（活性炭）的吸附及附着的耐盐微生物对污水中有机物、氨氮进行降解。该系统需要定时进行气水反冲洗操作，必须根据各级曝气生物滤池出水水质情况的不同，添加适量营养物，如葡萄糖、磷肥等，还需要补投加适量的碱，维持硝化反硝化所需的碱度。所述一级曝气沉淀池出水可于厂区生活污水混合后一起泵提进入曝气生物滤池，通过投加耐盐微生物，对混合废水中的有机物、氨氮进行吸附和生物降解。 

所述步骤F中，曝气生物滤池出水泵提进入折点投氯反应塔，控制进水PH=7左右，按Cl^-：NN₄ ⁺=8:1进行投加次氯酸钠，废水停留时间为30-50min。所述折点投氯反应塔采用直立式圆柱型罐体，材质为钢衬胶。当所述用于燃煤锅炉烟气处理的脱硫除氮主塔不需要所述皂化废水时，所述皂化废水经所述折点投氯反应塔出水后，出水后可进入备用脱氯装置，所述备用脱氯装置可以设置两个脱氯反应罐，所述脱氯反应罐内可填充活性炭或者焦煤进行脱氯，也可采用投加焦亚硫酸钠还原剂，每罐停留时间为30-50min。经过备用脱氯装置出水后，经絮凝沉淀后达标排放。 

所述步骤G中，经过折点投氯反应后的皂化废水中余氯较高，PH大约在7-8左右，出水泵提进入脱硫除氮主塔，由于碱度不高，其脱硫效果一般，但在次氯酸钠的强氧化性下，加速了烟气中的二氧化硫、氮氧化物等还原性物质的氧化作用，提高烟气处理系统的脱硫脱氮效率。由于皂化废水中的余氯与烟气中的二氧化硫、氮氧化物、碳粉等进行反应，也达到削减废水中余氯作用，同时进一步降低废水中COD。同时也大幅度削减了还原余氯而需使用的还原剂量，达到以废治废的效果。 

所述步骤H中，脱硫除氮主塔出水进入二级曝气沉淀池，所述二级曝气沉淀池包括曝气池和沉淀池，首先在曝气池中采用高强度曝气，对皂化废水充氧，进一步氧化皂化废水中的亚硫酸根离子，同时曝气池还接收来自沉渣池的截留下来的煤灰，搅拌作用下，粉煤灰与废水充分接触，吸附废水中的有机物。 

所述步骤I中，经过曝气沉淀后的皂化废水进入絮凝沉淀池，投加50-80mg/L的絮凝剂PAC（聚合氯化铝）和助凝剂3mg/L的助凝剂PAM，处理后的上清液达标排放，沉淀下来的泥渣进入污泥压滤系统。 

本发明中还提供用于实现上述稀土冶炼废水处理方法的稀土冶炼废水处理装置，如图1所示，所述稀土冶炼废水处理装置与烟气脱硫脱氮装置相结合，所述烟气脱硫脱氮装置包括脱硫除氮主塔和脱硫除氮副塔，脱硫除氮主塔和脱硫除氮副塔通过管道相连，具体地，所述稀土冶炼废水处理装置包括： 

隔油池、气浮池、用于对稀土冶炼废水进行均质的调节池、用于中和稀土冶炼废水中的重金属和酸性物质的中和反应池、用于进行废渣沉淀的高效浓密机、用于氧化稀土冶炼废水中的亚硫酸根离子和吸附稀土冶炼废水中的有机物的一级曝气沉淀池、用于对稀土冶炼废水中的有机物、氨氮进行吸附和生物降解曝气生物滤池、用于进行折点投氯反应去除稀土冶炼废水中的氨氮的折点投氯反应塔、用于氧化稀土冶炼废水中的亚硫酸根离子和吸附稀土冶炼废水中的有机物的二级曝气沉淀池、用于沉淀稀土冶炼废水中的泥渣的絮凝沉淀池；

所述隔油池、气浮池、调节池、中和反应池、高效浓密机通过管道依次连接；所述高效浓密机通过管道与所述脱硫除氮副塔相连，所述一级曝气沉淀池通过管道与所述脱硫除氮副塔相连；所述一级曝气沉淀池、曝气生物滤池、折点投氯反应塔通过管道依次相连；所述折点投氯反应塔通过管道与所述脱硫除氮主塔相连，所述二级曝气沉淀池通过管道与所述脱硫除氮主塔相连，所述二级曝气沉淀池与絮凝沉淀池通过管道连接；

所述稀土冶炼废水处理装置还包括用于压滤所述高效浓密机产生的废渣的压滤机，所述压滤机与高效浓密机连接。

所述稀土冶炼废水处理装置还包括用于脱氯的备用脱氯装置，所述脱氯装置通过管道与所述折点投氯反应塔和絮凝沉淀池相连。所述备用脱氯装置可以设置两个脱氯反应罐，所述脱氯反应罐内可填充活性炭或者焦煤进行脱氯，也可采用投加焦亚硫酸钠还原剂。 

所述一级曝气沉淀池和二级曝气沉淀池分别设置有用于鼓风曝气的鼓风机，对皂化废水充氧的同时对沉渣池底部煤灰渣进行回流，使从脱硫除氮主塔和脱硫除氮副塔带出来的粉煤灰与皂化废水充分接触。 

所述稀土冶炼废水处理装置还包括用于均化水质和稳定水量的一级缓冲池、二级缓冲池和三级缓冲池，所述一级缓冲池设置在高效浓密机和脱硫除氮副塔之间，所述二级缓冲池设置在所述一级曝气沉淀池与曝气生物滤池之间，所述三级缓冲池设置在曝气生物滤池和折点投氯反应塔之间。 

所述气浮池和中和反应池之间还设置一用于混合皂化废水和生产废水的综合废水收集池，经过气浮池的皂化废水流入所述综合废水收集池中，在本发明过程中所产生的沉淀废水和清洗废水等生产废水也进入所述综合废水收集池中，与所述皂化废水混合，再进入中和反应池中进行反应。 

所述稀土冶炼废水处理装置还包括石灰水投加装置、第一PAM投加装置、烧碱投加装置、脱氨剂投加装置、第二PAM投加装置、硫酸投加装置、营养物投加装置、次氯酸钠投加装置、焦亚硫酸钠投加装置；所述石灰水投加装置和第一PAM投加装置与所述中和反应池相连，所述烧碱投加装置和脱氨剂投加装置设置在所述一级缓冲池与所述脱硫除氮副塔之间，所述第二PAM投加装置和硫酸投加装置设置在所述脱硫除氮副塔与所述一级曝气沉淀池之间，所述营养物投加装置与所述曝气生物滤池相连，所述次氯酸钠投加装置与所述折点投氯反应塔相连，所述焦亚硫酸钠投加装置与所述备用脱氯装置相连。 

所述脱硫除氮主塔和脱硫除氮副塔，供水泵压力为35-50米，塔体采用圆柱性。如图2所示，折点投氯反应后的皂化废水进入脱硫除氮主塔，高效浓密机出水进入脱硫除氮副塔，而且在烟气处理中脱硫除氮主塔布置在前，脱硫除氮副塔布置在后。脱硫除氮主塔2采用底部进气、顶部排气方式，塔内设置旋流进气装置1和多层无堵塞螺旋型实心锥形喷嘴装置3。所述无堵塞螺旋型实心锥形喷嘴装置3通过管道与所述折点投氯反应塔相连，经过所述折点投氯反应塔的造化废水通过管道进入所述脱硫除氮主塔2内的除钙、脱硫、脱氨反应。脱硫除氮副塔9内分并行多单元处理系统，一般分3-5单元，每个单元用隔板6将其分隔开来，通过主风管4实现对各单元进行布气。脱硫除氮副塔9内的各单元采用底部进气的方式，在每个单元内设置单层布气装置5和单层无堵塞螺旋型空心锥形喷嘴装置7，最后通过排气管8将烟气排出，在排气端设置有脱水装置。所述无堵塞螺旋型空心锥形喷嘴装置7通过管道与所述高效浓密机相连，经过高效浓密机的皂化废水通过管道进入所述脱硫除氮副塔9，参与脱硫除氮副塔9内的脱硫除氨反应。 

所述曝气生物滤池采用A/O工艺，采用上向流进水，空气和污水同向接触，填料由上部的生物陶粒（活性炭），占总填料体积的50-75%，下部的斜发沸石填料，占总填料体积的25-50%。所述曝气生物滤池还包括混凝土滤板、曝气装置、气水反冲装置、循环回流装置、营养物补充装置、碱度补充装置等，此为现有技术，在此不赘述。 

所述曝气生物滤池内投加耐盐度较高的生物菌种，包括除污菌、除氨菌和除油菌，生物菌种的成份为芽孢杆菌，酵母菌属，微球菌属等，具有较高的抗氯化物毒性，最高能耐4%的盐度。 

所述折点投氯除氨塔，塔内布置多层多孔板布水装置，停留时间不低于30分钟。所述备用脱氯装置设置两个脱氯反应罐，填充物为焦炭（或活性炭），同时配套焦亚硫酸钠投加，两个脱氯反应罐高度设计按照填充3米焦炭（活性炭）设计，各塔顶部设置自动排气阀，含氯废气进入吸附器。 

综上所述，本发明所提供的稀土冶炼废水处理方法与现有技术相比，具有如下优点和处理效果： 

（1）本发明根据湿法稀土冶炼企业的实际情况，把锅炉烟气治理和生产废水治理有机结合起来，发明了一种综合处理工艺，在节能减排、以废治废、达标排放方面效果较好。

（2）采用生物化学联合法处理，充分利用粉煤灰的吸附作用，折点投氯除氨作用，曝气生物滤池的除氨降有机物的作用，经过处理后，出水的COD、氨氮指标可以满足排放要求。 

（3）通过引入锅炉烟气处理，通过生产废水与烟气中二氧化碳、二氧化硫等反应，生成硫酸钙、碳酸钙等沉淀物，达到大幅度削减钙离子浓度，有利于降低盐度，减少钙垢，顺利补充磷肥，优化微生物生存环境。 

（4）通过引入锅炉烟气处理，利用煤灰的吸附作用可以削减皂化废水中的有机物，残留在皂化废水中P507、煤油等高分子有机物去除效果较好，有利于后续微生物降解。 

（5）通过引入锅炉烟气处理，利用烟气的温度和烟气量，有利于烟气对氨吹脱，节省了皂化废水加温所需的能源和吹脱所需风机的电耗。 

（6）通过引入锅炉烟气处理，利用烟气中的二氧化硫、氮氧化物的还原性对余氯进行吸收，减少还原剂的投加，同时有利于提高脱硫脱氮效率。 

（7）选择采用了适合湿法稀土冶炼废水高含盐量、高氯根特点的耐盐微生物，包括除污菌种、除油菌种、除氨菌种等，最高能耐4%的含盐量。通过选择合适的填料组合和确保微生物生长环境，确保生物处理系统正常运转。 

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。 

Claims (10)

1.一种稀土冶炼废水的处理方法，用于处理稀土湿法冶炼过程中产生的含氨量低的皂化废水，所述稀土冶炼废水的处理方法将废水处理与燃煤锅炉烟气处理相结合，其特征在于，所述稀土冶炼废水的处理方法具体包括以下步骤：

A、皂化废水先通过隔油池、气浮池，去除浮油和P507；

B、在皂化废水中加入石灰水进行中和反应，以中和皂化废水中的重金属、草酸及其它酸性物质，再加入用于沉淀颗粒物质的PAM；

C、采用高效浓密机进行废渣沉淀，将所得废渣压滤后回收，将从高效浓密机出水的皂化废水用烧碱微调pH值后投加脱氨剂，泵提进入用于燃煤锅炉烟气处理的脱硫除氮副塔，参与脱硫除氮副塔内的脱硫除氨反应，降低皂化废水中的氨；

D、出水进入一级曝气沉淀池，氧化皂化废水中的亚硫酸根离子和吸附皂化废水中的有机物，微调pH值，投加絮凝剂进行沉淀；

E、出水泵提进入曝气生物滤池，对皂化废水中的有机物、氨氮进行吸附和生物降解；

F、出水进入折点投氯反应塔，采用折点投氯反应去除皂化废水中的氨氮；

G、出水进入用于燃煤锅炉烟气处理的脱硫除氮主塔，参与脱硫除氮主塔内的脱硫除氮反应，降低皂化废水中的余氯含量；

H、出水进入二级曝气沉淀池，氧化皂化废水中的亚硫酸根离子和吸附皂化废水中的有机物；

I、出水经絮凝沉淀后达标排放。

2.根据权利要求1所述稀土冶炼废水的处理方法，其特征在于，所述步骤A还包括：

所述皂化废水与后续步骤中产生的生产废水混合；

所述生产废水包括沉淀废水、洗涤废水。

3.根据权利要求1所述稀土冶炼废水的处理方法，其特征在于，所述的步骤B具体为：

所述皂化废水经过均质后进入中和反应池，加石灰水进行中和反应，调节PH为9-10，加入5mg/l的用于沉淀颗粒物质的PAM。

4.根据权利要求1所述稀土冶炼废水的处理方法，其特征在于，所述步骤C中，所述皂化废水用烧碱微调PH为10-11。

5.根据权利要求1所述稀土冶炼废水的处理方法，其特征在于，所述步骤D中，采用浓硫酸微调pH值为8-9；所述絮凝剂为PAM，投加浓度为3-5ppm。

6.根据权利要求1所述稀土冶炼废水的处理方法，其特征在于，所述的步骤F中，所述折点投氯反应中按Cl^-：NN₄ ⁺=8:1进行投加次氯酸钠，所述皂化废水在所述折点投氯反应塔内的停留时间为30-50min。

7.根据权利要求1所述稀土冶炼废水的处理方法，其特征在于，所述步骤I中，所述絮凝沉淀过程为在皂化废水中投加50-80mg/L的絮凝剂PAC和3mg/L的助凝剂PAM。

8.一种稀土冶炼废水的处理装置，用于实现如权利要求1所述的稀土冶炼废水的处理方法，所述稀土冶炼废水的处理装置与烟气脱硫脱氮装置相结合，所述烟气脱硫脱氮装置包括脱硫除氮主塔和脱硫除氮副塔，脱硫除氮主塔和脱硫除氮副塔通过管道相连，其特征在于，所述稀土冶炼废水处理装置包括：隔油池、气浮池、调节池、中和反应池、高效浓密机、一级曝气沉淀池、曝气生物滤池、折点投氯反应塔、二级曝气沉淀池、絮凝沉淀池；

所述隔油池、气浮池、调节池、中和反应池、高效浓密机通过管道依次连接；所述高效浓密机通过管道与所述脱硫除氮副塔相连，所述一级曝气沉淀池通过管道与所述脱硫除氮副塔相连；所述一级曝气沉淀池、曝气生物滤池、折点投氯反应塔通过管道依次相连；所述折点投氯反应塔通过管道与所述脱硫除氮主塔相连，所述二级曝气沉淀池通过管道与所述脱硫除氮主塔相连，所述二级曝气沉淀池与絮凝沉淀池通过管道连接。

9.根据权利要求8所述的稀土冶炼废水的处理装置，其特征在于，所述脱硫除氮主塔内由下至上设置有用于烟气进入的旋流进气装置、用于排出烟气的排气装置和用于喷淋烟气的多层无堵塞螺旋型实心锥形喷嘴装置；所述多层无堵塞螺旋型实心锥形喷嘴装置通过管道与所述折点投氯反应塔相连；

脱硫除氮副塔内设置有3-5个用于处理烟气的处理单元，每个处理单元内由下至上设置有用于进气的单层布气装置和用于喷淋烟气的单层无堵塞螺旋型空心锥形喷嘴装置；所述单层无堵塞螺旋型空心锥形喷嘴装置通过管道与所述高效浓密机相连。

10.根据权利要求8所述的稀土冶炼废水的处理装置，其特征在于，所述稀土冶炼废水的处理装置还包括备用脱氯装置，所述脱氯装置通过管道与所述折点投氯反应塔和絮凝沉淀池相连；

所述稀土冶炼废水的处理装置还包括一级缓冲池、二级缓冲池和三级缓冲池，所述一级缓冲池设置在高效浓密机和脱硫除氮副塔之间，所述二级缓冲池设置在所述一级曝气沉淀池与曝气生物滤池之间，所述三级缓冲池设置在曝气生物滤池和折点投氯反应塔之间。

Images